专题突破-化学平衡和平衡标志(强化训练)(解析版)

专题化学平衡和平衡标志1.在已经处于化学平衡状态的体系中,如果下列量发生变化,其中一定能表明化学平衡移动的是 ()A.反应混合物的浓度 B.反应体系的压强C.正、逆反应的速率 D.反应物的转化率答案：D【解析】反应前后气体总体积相等的反应,缩小反应容器,压强增大,平衡不移动,但反应混合物的浓度增大,正逆反应速率增大,可知A、B、C错误2.一定温度下,将足量固体A加入恒容真空容器中发生可逆反应2A(s)2B(g)+C(g)。下列能说明反应已达平衡状态的是 ()A.混合气体的密度保持不变B.容器内B、C的浓度之比为2∶1C.B的生成速率等于C的消耗速率D.各气体的体积分数保持不变答案：A【解析】根据ρ=mV,容器容积不变,反应物A是固体,只要反应没有达到平衡状态,气体的质量就会改变,当反应达到平衡状态后,气体的密度不变,A项正确;无论反应是否达到平衡状态,B、C的浓度之比始终是2∶1,故容器内B、C的浓度之比为2∶1无法判断反应是否达到了平衡状态,B项错误;由于B和C的化学计量数不相等,达到平衡状态时,B的生成速率等于C的消耗速率的2倍,C项错误;体系中气体只有B、C,无论反应是否达到了平衡状态,体积之比始终是2∶1,体积分数始终不变,D3.H2NCOONH4是工业由氨合成尿素的中间产物。一定温度下,在体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是 ()①每生成34gNH3的同时消耗44gCO2②混合气体的平均相对分子质量不变③NH3的体积分数保持不变④混合气体的密度保持不变⑤c(NH3)∶c(CO2)=2∶1A.①③⑤ B.①③④ C.②④ D.①④答案：D【解析】①每生成34gNH3的同时必然生成44gCO2,同时消耗44gCO2,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故①选;②因反应物H2NCOONH4为固体,则混合气体的平均相对分子质量为2×17+443=26恒不变,所以混合气体的平均相对分子质量不变,不能说明反应达到平衡状态,故②不选;③由反应方程式可知,NH3的体积分数为23×100%恒不变,所以NH3的体积分数保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故③不选;④由于反应物H2NCOONH4是固体,没有达到平衡状态前,气体质量会变化,容器体积不变,则混合气体的密度也会发生变化,所以密度不变,说明反应达到了平衡状态,故④选;⑤因NH3和CO2均为生成物,所以c(NH3)∶c(CO2)恒等于2∶1,不能说明反应达到平衡状态,故4.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是 ()A.混合物中各组分的浓度改变B.正、逆反应速率改变C.混合物中各组分的含量改变D.混合体系的压强发生改变答案：C【解析】对于反应前后气体总体积相等的反应,增大压强或减小压强,各组分浓度改变,正、逆反应速率也发生变化,但平衡不移动,A项、B项和D项均错误;若混合物中各组分含量改变,平衡一定发生移动,C项正确。5.密闭容器中,反应xA(g)+yB(g)zC(g)达平衡时,A的浓度为0.5mol·L-1,若保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的2倍,达新平衡时A的浓度降为0.3mol·L-1。下列判断正确的是()A.x+y<z B.平衡向正反应方向移动C.B的转化率降低 D.C的体积分数增大答案：C【解析】容器体积扩大为原来的2倍,若平衡不发生移动,A的浓度应为0.25mol·L-1,而A的浓度为0.3mol·L-1,则平衡逆向移动,即x+y>z,A项、B项均错误;平衡逆向移动,B的转化率降低,C的体积分数减小,C项正确,D项错误。6.在一密闭容器中反应mA(g)nB(g)达到平衡后,保持温度不变,改变容器体积(V),B的浓度变化如图所示,以下判断正确的是 ()A.物质B的质量分数增大B.平衡向逆反应方向移动C.物质A的转化率减小D.化学计量数:m>n答案：A【解析】由图可得到容器的体积为V时,c(B)=amol·L-1,当容器的容积扩大为2V时,若平衡不移动,则c(B)=a2mol·L-1,实际上c(B)大于a2mol·L-1,可知当扩大容器体积(即减小压强)时平衡向正反应方向移动,B的质量分数增大7.(双选)298K时，将20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))与反应时间(t)的关系如图所示。 下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。 A．溶液的pH不再变化 B．v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3)) C．c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再变化 D．c(I－)＝ymol·L－1答案：AC【解析】溶液的pH不再变化，即OH－的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，a项正确；当v正(I－)＝2v逆(AsOeq\o\al(3－,3))或v逆(I－)＝2v正(AsOeq\o\al(3－,3))时反应达到平衡状态，由于选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，不能确定是否达到平衡状态，b项错误；反应达到平衡之前，c(AsOeq\o\al(3－,3))逐渐减小而c(AsOeq\o\al(3－,4))逐渐增大，故c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))逐渐增大，当c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不变时反应达到平衡状态，c项正确；根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I－)＝2c(AsOeq\o\al(3－,4))，观察图像可知反应达到平衡时c(AsOeq\o\al(3－,4))＝ymol·L－1，此时c(I－)＝2ymol·L－1，d项错误。8．已知图甲表示的是可逆反应O2(g)＋2SO2(g)2SO3(g)ΔH<0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图乙表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是() A．若图甲t2时改变的条件是增大压强，则反应的ΔH增大 B．图甲t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 C．图乙t1时改变的条件可能是增大了压强 D．若图乙t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小答案：C【解析】A项，ΔH与压强无关，错误；B项，平衡向正反应方向移动，温度因素不对，错误；C项，增大压强，二者浓度都瞬间增大，正确；D项，增大压强，平衡向正反应方向移动，n减少，混合气体的平均相对分子质量增大，错误。9.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 ()A.溴水中存在平衡Br2+H2OHBr+HBrO,加入NaOH溶液后颜色变浅B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅D.向含有[Fe(SCN)]2+的红色溶液中加铁粉,振荡,溶液红色变浅或褪去答案：B【解析】A项,加入NaOH会消耗H+,使平衡正向移动,故可以用勒夏特列原理解释;B项,加压后平衡不移动,但体积缩小,浓度增大使体系颜色变深,故不能用勒夏特列原理解释;C项,光照后,次氯酸见光分解,使氯气与水的反应平衡向右移动,故可以用勒夏特列原理解释;D项,在该溶液中存在平衡Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+,向溶液中加入铁粉,Fe3+会和Fe发生反应生成Fe2+,导致Fe3+浓度降低,平衡向能够减弱这种改变的方向移动,即向逆反应方向移动,使[Fe(SCN)]2+(红色)的浓度降低,所以溶液红色变浅或褪去,故可以用勒夏特列原理解释。10．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是() A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液 的颜色变浅 B．对2HI(g)H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深 C．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向 移动 D．对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施答案：B【解析】溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)H2(g)＋I2(g)是反应前后气体总分子数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，由于平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理解释；反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，升高温度，为了减弱温度的改变，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解释。11．如图是关于反应A2(g)＋3B2(g)2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是() A．升高温度，同时加压 B．降低温度，同时减压 C．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 D．增大反应物浓度，同时使用催化剂答案：C【解析】图中t时刻改变条件，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动。升高温度，同时加压，v(正)、v(逆)均增大，A错误；降低温度，同时减压，v(正)、v(逆)均减小，B错误；增大反应物浓度，同时减小生成物浓度，v(正)瞬间增大而v(逆)瞬间减小，平衡正向移动，C正确；增大反应物浓度，同时使用催化剂，v(正)、v(逆)均增大，D错误。12.利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO,能达到保护环境和能源再利用的目的,反应方程式为Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示:温度/℃1550100化学平衡常数5×10421.9×10-5下列说法正确的是 ()A.上述正反应为吸热反应B.15℃时,反应[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)的平衡常数为2×10-5C.保持其他条件不变,减小压强,CO的转化率升高D.在低温和减压条件下,有利于将吸收液解吸而将其中的CO释放出来答案：B【解析】根据提供数据,温度降低,平衡常数增大,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,A项错误;[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)为Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)的逆反应,两反应的平衡常数互为倒数,则[Cu(NH3)3]Ac·CO(aq)Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)的平衡常数K=15×104=2×10-5,B项正确;减小压强,平衡逆向移动,CO的转化率降低,C项错误;由于该反应为放热和气体分子总数减小的反应,所以高温和低压有利于平衡向逆反应方向移动,D项错误。13.某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g)ΔH＜0。下列有关该工业生产的说法中正确的是()A.这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行B.若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A的转化率C.工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高D.工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率答案：B【解析】这是一个放热的熵减反应，只有当ΔH－TΔS＜0时，该反应才能自发进行，A错误；加入过量的B，可以提高A的转化率，B正确；升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，C错误；使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高反应物的转化率，D错误。14.已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)。下列说法不正确的是()A.0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3molB.达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化C.达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达akJD.升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小答案：D【解析】选项对化学平衡的逆、等、定、动、变五个特征中四个特征进行了考查。可逆反应具有不彻底性，故A正确；可逆反应达到平衡后，正反应与逆反应速率相等，各个物质的量浓度不再发生改变，故B正确；C易错选，C中反应放出的热量与实际参加反应的量有关，只要实际参与反应的A为1mol就可以放出热量akJ，所以C正确；温度升高，无论是放热反应还是吸热反应，正、逆速率都增大，故D错误。15.某温度下，在一容积可变的密闭容器里，反应2A(g)B(g)＋2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是()A.充入1mol稀有气体氦(He)，平衡将不发生移动B.充入A、B、C各1mol，平衡将向正反应方向移动C.将A、B、C各物质的物质的量都减半，C的百分含量不变D.加入正催化剂，正、逆反应速率均加快，平衡向逆反应方向移动答案：C【解析】保持温度和压强不变的条件下，充入1mol稀有气体氦(He)，容器的容积变大，平衡正向移动，A错误。充入A、B、C各1mol，相当于先充入A、B、C分别为1mol、0.5mol、1mol，根据等效平衡，此时平衡不移动，后又充入0.5molB，平衡逆向移动，B错误。将A、B、C各物质的物质的量都减半，根据等效平衡，平衡不移动，C的百分含量不变，C正确。加入正催化剂，正、逆反应速率均加快，但平衡不发生移动，D错误。16.下列说法正确的是()A.H2(g)+I2(g)2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体D.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出热量Q1;在相同温度和压强下,当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收热量Q2,Q2不等于Q1答案：B【解析】A项,缩小反应容器体积,反应物和生成物的浓度均增大,因此正、逆反应速率均增大,所以错误;B项,碳的质量不再发生变化说明正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,所以正确;C项,如果A、C同时是气体,反应前后气体的化学计量数之和不等,压强不变可以说明反应达到平衡,所以错误;D项,由题给物质的量和转化率可知,正反应时消耗氢气的物质的量为0.3mol,逆反应时生成氢气的物质的量也是0.3mol,因此吸收和放出的热量数值相同,所以错误。17.在一定温度下的恒压容器中,进行可逆反应A(g)+B(g)C(g)+2D(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是()①反应混合物的密度不再改变②混合气体的平均相对分子质量不再改变③C和D的物质的量之比为1∶2④体系压强不再改变⑤C的质量分数不再改变⑥v(A)∶v(C)=1∶1A.只有①②④⑤ B.只有①②⑤C.只有②⑤⑥ D.①②③④⑤⑥答案：B【解析】①一定温度下的恒压容器中,反应混合物的密度不再改变,说明气体的物质的量不再变化,故能确定该反应达到平衡状态;②因为A(g)+B(g)C(g)+2D(g)反应前后计量数不等,所以混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的物质的量不变,正、逆反应速率相等,达到平衡状态;③C和D的物质的量之比为1∶2,由于起始投料方式未知,故不能说明反应达到平衡;④在一定温度下的恒压容器中,压强一直不变,故不选;⑤C的质量分数不再改变,说明C气体的物质的量不变,正、逆反应速率相等,说明达平衡状态;⑥v(A)∶v(C)=1∶1,未体现正、逆反应速率的关系,故不能说明反应达到平衡。所以能说明该反应达到平衡状态的是①②⑤。18．下列说法正确的是() A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变 B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体 D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1答案：B【解析】对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B项正确；恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C项错误；设N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－a(a>0)kJ·mol－1,1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1＝0.1akJ，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2＝0.1akJ，故Q1＝Q2，D项错误。19．在一定温度下，改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是() A．b、c点均为平衡点，a点未达到平衡且向正反应方向进行 B．a、b、c三点的平衡常数Kb>Kc>Ka C．上述图像可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高 D．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高答案：D【解析】A项，图中纵坐标为平衡时SO3的体积分数，故a、b、c均为平衡点，错误；B项，由于温度不变，Ka＝Kb＝Kc，错误；C项，从图中可看出，b点SO3在混合气体中体积分数最高，错误；D项，当O2的量相同时，a点n(SO2)最小，转化率最高，正确。20．某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molX和2molY进行如下反应：3X(g)＋2Y(g)4Z(s)＋2W(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molZ，则下列说法正确的是() A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝eq\f(c4Z·c2W,c3X·c2Y) B．此时，Y的平衡转化率是40% C．增大该体系的压强，化学平衡常数增大 D．增加Y，Y的平衡转化率增大答案：B【解析】化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体物质，而物质Z是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的Y的物质的量是1.6mol×eq\f(1,2)＝0.8mol，所以Y的转化率为eq\f(0.8mol,2mol)×100%＝40%，B正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平衡常数不变，C错误；增加Y后平衡右移，X的转化率增大，而Y的转化率减小，D错误。21．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝0.1，反应前CO物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是() A．升高温度，H2S浓度增大，表明该反应正反应是吸热反应 B．通入CO后，正反应速率逐渐增大 C．反应前H2S物质的量为7mol D．CO的平衡转化率为80%答案：C【解析】升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，A不正确。通入CO后，正反应速率瞬间增大，之后化学平衡发生移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，B不正确。设反应前H2S的物质的量为amol，容器的容积为1L，列“三段式”进行解题：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) 起始/mol·L－110a00 转化/mol·L－12222 平衡/mol·L－18a－222 化学平衡常数K＝eq\f(2×2,8×a－2)＝0.1，解得a＝7，C正确。 CO的平衡转化率为eq\f(10mol－8mol,10mol)×100%＝20%，D不正确。22．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如图所示变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)。根据图示规律判断，下列结论正确的是() A．反应Ⅰ：ΔH＞0，p2＞p1 B．反应Ⅱ：ΔH＜0，T1＜T2 C．反应Ⅲ：ΔH＞0，T2＞T1或ΔH＜0，T2＜T1 D．反应Ⅳ：ΔH＜0，T2＞T1答案：C【解析】反应Ⅰ中温度升高，X的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应是放热反应，ΔH＜0，压强增大平衡向正反应方向移动，X的转化率升高，故p2＞p1，A错误；反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡，说明T1＞T2，温度降低，n(Z)增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应是放热反应，ΔH＜0，B错误；反应Ⅳ中，若T2＞T1，则温度升高，X的平衡转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，ΔH＞0，D错误。23．t℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s)ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是() A．t℃时，该反应的平衡常数值为4 B．c点没有达到平衡，此时反应向逆向进行 C．若c为平衡点，则此时容器内的温度高于t℃ D．t℃时，直线cd上的点均为平衡状态答案：C【解析】A项，平衡常数K＝eq\f(1,cA·cB)＝eq\f(1,4)＝0.25，错误；B项，分析图像可知，c点浓度商Q<K，反应正向进行，错误；C项，反应是放热反应，若c点为平衡状态，此时平衡常数小于t℃平衡常数，说明平衡逆向进行，是升温的结果，温度高于t℃，正确；D项，t℃时平衡常数不变，曲线上各点为平衡状态，其他点不是平衡状态，错误。24．已知反应CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始时按物质的量之比为1∶1的比例充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是() A．上述反应的ΔH<0 B．N点时的反应速率一定比M点快 C．降低温度，H2的平衡转化率可达到100% D．工业用此法制取甲烷应采用更高的压强答案：A【解析】由题图可知，其他条件相同时，温度升高，H2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明正反应放热，ΔH<0，A项正确；N点的温度比M点低，但压强又高于M点，无法判断哪一点的反应速率快，B项错误；降低温度，H2的平衡转化率会增大，但可逆反应不能完全转化，故H2的平衡转化率一定小于100%，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，又能保证H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求提高，增加经济成本，D项错误。25.乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol，容器体积为1L]。 下列分析不正确的是() A．乙烯气相直接水合反应的ΔH＜0 B．图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3 C．图中a点对应的平衡常数K＝eq\f(5,16) D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b答案：B【解析】依据图像分析，在同一个压强下，随着温度的升高，乙烯平衡转化率降低，不利于平衡向正反应方向进行，可知该反应正方向为放热反应，即ΔH＜0，A项正确；由方程式C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：p1<p2<p3，B项错误；根据图示可知，起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol，容器体积为1L，a点乙烯的平衡转化率为20%，则转化的乙烯的物质的量浓度为0.2mol·L－1，则：C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g) 开始/(mol·L－1)110 转化/(mol·L－1)0.20.20.2 平衡/(mol·L－1)0.80.80.2 所以K＝eq\f(0.2,0.8×0.8)＝eq\f(5,16)，C项正确；增大压强，化学反应速率会加快，则反应达到平衡的时间会缩短，由上述分析可知，p2<p3，因此达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b，D项正确。26．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示： 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。 下列说法正确的是() A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总答案：B【解析】550℃时，若充入惰性气体，由于保持了压强不变，相当于扩大了体积，v正、v逆均减小，平衡正向移动，A项错误。根据图示可知，在650℃时，CO的体积分数为40.0%，根据反应方程式：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，设开始加入1molCO2，反应掉了xmolCO2，则有C(s)＋CO2(g)2CO(g) 始态/mol10 变化/molx2x 平衡/mol1－x2x 因此有eq\f(2x,1－x＋2x)×100%＝40.0%，解得x＝0.25，则CO2的平衡转化率为eq\f(0.25mol,1mol)×100%＝25.0%，B项正确。由题图可知，T℃时，CO与CO2的体积分数相等，在等压下充入等体积的CO和CO2，对原平衡无影响，平衡不移动，C项错误。925℃时，CO的体积分数为96.0%，故Kp＝eq\f(p2CO,pCO2)＝eq\f(96.0%p总2,4.0%p总)＝23.04p总，D项错误。27．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是() A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L－1答案：D【解析】平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应，且vY(生成)∶vZ(生成)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0<c1<0.14mol·L－1，D正确。28．把晶体N2O4放入一固定容积的密闭容器中气化并建立N2O4(g)2NO2(g)平衡，然后保持温度不变，再通入与起始时等量的N2O4气体，反应再次达平衡，则新平衡N2O4的转化率与原平衡比() A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定答案：B【解析】过程假设： 思维程序：第①步两容器平衡后状态一模一样。 第②步撤去隔板没有任何变化。 第③步压缩时平衡逆向移动，故N2O4的转化率变小。29．在恒温、恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，原有反应物SO2、O2均为1mol，平衡后，再向容器中充入1molSO2和1molO2，则SO2的转化率变化为（） A.增大B.变小C.不变D.无法判断答案：A【解析】过程假设： 第③步压缩时平衡正向移动，故SO2的转化率增大。30．容器中各充入2molNO2气体，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol－1，达到平衡后，Ⅰ、Ⅱ两个容器中NO2的转化率分别为α1和α2。下列推断正确的是() A．转化率大小：α1<α2 B．Ⅱ中混合气体颜色较浅 C．Ⅰ中混合气体密度较大 D．Ⅱ中混合气体平均相对分子质量较小答案：D【解析】开始时只充入NO2气体，NO2显红棕色，N2O4呈无色，该反应的正反应是放热反应。在容器Ⅱ中，随着反应进行，容器内温度升高，相当于容器Ⅰ达到平衡之后加热，平衡向左移动，故容器Ⅰ中NO2的转化率较大，A项错误；容器Ⅱ中NO2的浓度较大，颜色较深，B项错误；两个容器的体积相同，气体总质量相等，故密度相等，C项错误；混合气体中，NO2的体积分数越大，混合气体的平均相对分子质量越小，相对于容器Ⅰ，容器Ⅱ中NO2体积分数较大，故Ⅱ中混合气体的平均相对分子质量较小，D项正确。31.一定温度下，在三个体积均为2L的恒容密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，测得有关实验数据如下表所示，其中容器Ⅰ中5min时到达平衡。容器温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol平衡压强平衡常数NO2SO2SO3NOSO3Ⅰ5000.200.20000.02p1K1Ⅱ7000.200.2000n2p2K2＝eq\f(1,36)Ⅲ7000.400.4000n3p3K3 下列说法正确的是() A．ΔH<0，反应到达平衡后的压强：p1<p2<p3 B．0.02<n2<n3，K1<eq\f(1,36)<K3 C．容器Ⅰ中到达平衡后，再充入SO2(g)和SO3(g)各0.02mol，此时v正<v逆 D．容器Ⅲ中再充入SO3(g)和NO(g)各0.20mol，达到新平衡时SO2的体积分数增大答案：C【解析】容器Ⅰ NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) 初始浓度/(mol·L－1)0.100.1000 变化浓度/(mol·L－1)0.010.010.010.01 平衡浓度/(mol·L－1)0.090.090.010.01 则500℃时平衡常数K1＝eq\f(0.01×0.01,0.09×0.09)＝eq\f(1,81)。由题意可知：700℃K2＝eq\f(1,36)，温度升高，K值增大，故正反应为吸热反应，ΔH>0，由于该反应是气体体积不变的反应，则2p1＜2p2＝p3，A错误；容器Ⅱ与容器Ⅲ温度相同，故K值不变，0.02<n2＝eq\f(1,2)n3，B错误；容器Ⅰ中到达平衡后，再充入SO2(g)和SO3(g)各0.02mol，此时c(NO2)＝0.09mol·L－1、c(SO2)＝0.10mol·L－1、c(SO3)＝0.02mol·L－1、c(NO)＝0.01mol·L－1，Q＝eq\f(0.02×0.01,0.09×0.10)＝eq\f(1,45)＞eq\f(1,81)，故平衡向逆反应方向移动，此时v正<v逆，C正确；容器Ⅲ中再充入SO3(g)和NO(g)各0.20mol，与充入0.20molNO2和0.20molSO2等效，即可看作将容器Ⅱ与容器Ⅲ加压压缩，平衡不移动，达到新平衡时SO2的体积分数不变，D错误。32．在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，下列说法错误的是() A．平衡向正反应方向移动了 B．物质A的转化率减少了 C．物质B的质量分数增加了 D．a<b答案：B【解析】33．在带活塞的圆筒内装入NO2气体，慢慢压缩，下列叙述正确的是() A．体积减半，压强为原来的2倍 B．体积减半，压强大于原来的2倍 C．体积减半，压强增大，但小于原来的2倍 D．体积减半，达到平衡后，n(NO2)变为原来的一半答案：C【解析】筒内气体进行可逆反应2NO2(g)N2O4(g)，体积减半，也就是压缩体积至原来的eq\f(1,2)，假设平衡不移动，压强变为原来的2倍，但压缩体积时，压强会增大，平衡正向移动，故压强小于原来的2倍34.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1­丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g)ΔH1已知：②C4H10(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。A．升高温度 B．降低温度C．增大压强 D．降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是________________。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是________________________________、______________________________________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_________________________。答案(1)＋123小于AD(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高，反应速率加快丁烯高温裂解生成短碳链烃类【解析】(1)根据盖斯定律，用②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119kJ·mol－1－(－242)kJ·mol－1＝＋123kJ·mol－1。由(a)图可以看出，温度相同时，由0.1MPa变化到xMPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x<0.1。由于反应①为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此A正确、B错误；反应①正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此C错误、D正确。(2)反应初期，H2可以活化催化剂，进料气中n(氢气)/n(丁烷)较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程度大，丁烯产率升高；随着进料气中n(氢气)/n(丁烷)增大，原料中过量的H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯产率下降。(3)590℃之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过590℃时，丁烯高温会裂解生成短碳链烃类，使产率降低。35．利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇，发生的主要反应是：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。 请回答下列有关问题：(1)若二氧化碳加氢制甲醇反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明该反应进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填标号)。(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应时的能量变化如图1所示，则该反应的ΔH＝________。(3)在2L恒容密闭容器a和b中分别投入2molCO2和6molH2，在不同温度下进行二氧化碳加氢制甲醇的反应，各容器中甲醇的物质的量与时间的关系如图2所示。①若容器a、容器b中的反应温度分别为T1、T2，则判断T1________T2(填“>”“<”或“＝”)。若容器b中改变条件时，反应情况会由曲线b变为曲线c，则改变的条件是_______________ ___________。②计算容器b中0～10min氢气的平均反应速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1。答案：(1)bc(2)－46kJ·mol－1(3)①>加入催化剂②0.225【解析】(1)a.随着时间的延长甲醇的浓度最终保持稳定，不会变小，故错误；b.t1时二氧化碳的质量分数保持恒定，说明反应达到平衡，故正确；c.t1时甲醇与二氧化碳的物质的量之比保持恒定，达到平衡，故正确；d.t1时二氧化碳的物质的量在减小，甲醇的物质的量在增加，故未达到平衡，错误，故选bc。(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应的ΔH＝2914kJ·mol－1－2960kJ·mol－1＝－46kJ·mol－1。(3)①若容器a、容器b中的反应温度分别为T1、T2，a先达到平衡，对应的温度高，则判断T1>T2；若容器b中改变条件时，反应情况会由曲线b变为曲线c，反应速率变快，平衡不移动，则改变的条件是加入催化剂。②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，平衡时容器b中甲醇的物质的量为1.5mol，氢气的变化量为4.5mol,0～10min氢气的平均反应速率v(H2)＝eq\f(4.5mol,2L×10min)＝0.225mol·L－1·min－1。36．合成氨工艺(流程如图所示)是人工固氮最重要的途径。N2和H2生成NH3的反应为eq\f(1,2)N2(g)＋e